Teorie stejnosměrných obvodů (DC)
Stejnosměrný proud (DC – Direct Current) je elektrický proud, jehož směr a velikost se v čase nemění.
Elektrické napětí, proud a zdroje
Elektrický obvod je uzavřená dráha sestávající ze zdroje, spojovacích vodičů a zátěže (spotřebiče). Dochází v něm k usměrněnému pohybu volných elektronů od záporného pólu k kladnému pólu zdroje.
- Svorkové napětí (U): Napětí naměřené na svorkách zatíženého zdroje.
- Vnitřní odpor zdroje (R_i): Působí pokles napětí při odběru proudu (U = U_e - I . R_i).
- Dohodnutý směr proudu: Od kladného (+) k zápornému (-) pólu zdroje.
Sériové vs. Paralelní zapojení
Sériové zapojení (Za sebou)
Obvodem protéká ve všech místech stejný proud $I$. Celkové napětí se dělí na jednotlivé rezistory v poměru jejich odporů.
R = R_1 + R_2 + ... + R_n
U = U_1 + U_2 + ... + U_n
Paralelní zapojení (Vedle sebe)
Na všech větvích je stejné napětí $U$. Celkový proud se dělí do větví nepřímo úměrně jejich odporům.
1 / R = 1/R_1 + 1/R_2 + ... + 1/R_n
I = I_1 + I_2 + ... + I_n
Pokročilé metody analýzy obvodů
Při řešení rozvětvených lineárních obvodů s více zdroji používáme tyto metody:
1. Metoda smyčkových proudů (MSP)
Založena na 2. Kirchhoffově zákonu. Zavádíme fiktivní smyčkové proudy v nezávislých smyčkách a řešíme soustavu lineárních rovnic.
2. Metoda uzlových napětí (MUN)
Založena na 1. Kirchhoffově zákonu. Určujeme potence uzlů vůči zvolenému referenčnímu uzlu (zem).
3. Théveninova a Nortonova věta
Umožňuje nahradit libovolně složitý lineární dvoupól náhradním zdrojem napětí s vnitřním odporem.